工程材料及金屬工藝學(xué)混合教學(xué)模式
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摘要：以學(xué)生視角，通過(guò)分析學(xué)生對(duì)在線(xiàn)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度，及其對(duì)“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)類(lèi)型掌握狀況，挖掘?qū)W生群體的學(xué)習(xí)偏好，研究并構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程混合式教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞：工程材料及金屬工藝學(xué)；混合式教學(xué)；基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)；在線(xiàn)學(xué)習(xí)
1前言
機(jī)械/類(lèi)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，必須掌握一定的工程材料基礎(chǔ)知識(shí)，了解金屬材料的常用加工方法和工藝過(guò)程，為學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程和從事專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。“工程材料及金屬工藝學(xué)”是機(jī)械/類(lèi)機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課程。該課程具有概念抽象，內(nèi)容多，知識(shí)點(diǎn)廣，理論性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)。大多數(shù)院校在開(kāi)展該課程教學(xué)時(shí)普遍存在的問(wèn)題包括：[1-2]授課學(xué)時(shí)少，教學(xué)以講授為主；學(xué)生易感到枯燥乏味，課堂上心不在焉。基于“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程教學(xué)現(xiàn)狀，有必要摸索出一套更合理的教學(xué)模式，以更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生更好地掌握、理解課程內(nèi)容，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平，以達(dá)到提升學(xué)生的社會(huì)工作競(jìng)爭(zhēng)力的最終目的?，F(xiàn)今是一個(gè)通過(guò)新型可移動(dòng)顯示終端為載體，實(shí)現(xiàn)信息傳播快速化的新時(shí)代。學(xué)習(xí)不再局限于課堂上，可隨時(shí)借助移動(dòng)智能通信工具進(jìn)行獲取，網(wǎng)絡(luò)視頻公開(kāi)課、微課、慕課等一系列基于數(shù)字技術(shù)的在線(xiàn)學(xué)習(xí)資源受到越來(lái)越多關(guān)注。與在線(xiàn)學(xué)習(xí)相比，傳統(tǒng)面對(duì)面課堂教學(xué)的計(jì)劃性和系統(tǒng)性，提供面對(duì)面的真實(shí)語(yǔ)言交流，在學(xué)生合作精神、情商和道德意識(shí)培養(yǎng)，驅(qū)散學(xué)習(xí)孤獨(dú)感方面，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)?；旌鲜綄W(xué)習(xí)是在線(xiàn)學(xué)習(xí)和課堂系統(tǒng)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，在線(xiàn)學(xué)習(xí)比例在20%～80%之間。2016年，美國(guó)新媒體聯(lián)盟的地平線(xiàn)報(bào)告（高等教育版）指出，混合式學(xué)習(xí)將是未來(lái)1～2年內(nèi)促進(jìn)高校教育技術(shù)應(yīng)用的核心趨勢(shì)[3]。然而，混合式學(xué)習(xí)不是在線(xiàn)學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)的簡(jiǎn)單堆砌。在現(xiàn)代教學(xué)理念下，學(xué)生的主體地位被放大，學(xué)生對(duì)不同教學(xué)和學(xué)習(xí)方式也有不同的偏好。只有根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生群體的特點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行在線(xiàn)和面對(duì)面的融合教學(xué)，實(shí)現(xiàn)兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，才能優(yōu)化教學(xué)，體現(xiàn)建構(gòu)主義的“主導(dǎo)—主體”作用。為此，本文嘗試從學(xué)生視角，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷分析學(xué)生對(duì)在線(xiàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度，“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程混合式教學(xué)的知識(shí)類(lèi)型，以挖掘?qū)W生群體的學(xué)習(xí)偏好，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程的混合式教學(xué)模式。問(wèn)卷調(diào)查的參與者是廣州航海學(xué)院輪機(jī)工程專(zhuān)業(yè)大二和大三學(xué)生，他們?cè)诘诙W(xué)年第一學(xué)期修讀了“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程，采用的是傳統(tǒng)面對(duì)面的課堂教學(xué)模式，教材為鄧文英等編著的《金屬工藝學(xué)》（第五版）。學(xué)生有爾雅網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。
2學(xué)生對(duì)在線(xiàn)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度
在教學(xué)效果方面，62%的學(xué)生通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)達(dá)到記憶理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的程度，能達(dá)到融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用水平的只有25%和13%；在線(xiàn)學(xué)習(xí)后能及時(shí)進(jìn)行反思和總結(jié)的學(xué)生僅有16%。在教學(xué)組織方面，受學(xué)生歡迎的在線(xiàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)依次為教師在線(xiàn)答疑、課程內(nèi)容講授和學(xué)生在線(xiàn)討論。大部分學(xué)生接受以在線(xiàn)學(xué)習(xí)時(shí)間、發(fā)帖數(shù)量等指標(biāo)作為在線(xiàn)學(xué)習(xí)的考勤依據(jù)。學(xué)生對(duì)于評(píng)價(jià)方式（隨堂小測(cè)、課后作業(yè)、階段性考試、學(xué)生互評(píng)或綜合評(píng)價(jià)）沒(méi)有明顯的傾向性。90%的學(xué)生認(rèn)為，師生互動(dòng)交流太少，建議增加學(xué)習(xí)輔助人員，并愿意成為同伴的助學(xué)者。79%的學(xué)生指出，在線(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，教師未能及時(shí)予以回復(fù)。在學(xué)生學(xué)習(xí)偏好上，近70%的學(xué)生希望通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)獨(dú)立分析、判斷和評(píng)價(jià)能力，或提升自身信息搜集處理水平；只有不到一半的學(xué)生期望能提高個(gè)人的團(tuán)隊(duì)合作和交流能力。82%的學(xué)生喜歡在線(xiàn)學(xué)習(xí)中教師提供的文本資料；選擇課程內(nèi)容相關(guān)的視頻和音頻資料也有接近70%；但愿意通過(guò)觀看教師的教學(xué)視頻進(jìn)行學(xué)習(xí)的人數(shù)不足50%。當(dāng)學(xué)習(xí)中遇到問(wèn)題時(shí)，有80%以上的學(xué)生選擇使用互聯(lián)網(wǎng)尋找答案，或跟其他學(xué)生討論解決；有61%的學(xué)生考慮向教師咨詢(xún)；但也有近10%的學(xué)生會(huì)采取直接跳過(guò)的態(tài)度。針對(duì)以線(xiàn)下小組討論的形式完成課后作業(yè)和任務(wù)，80%的學(xué)生選擇有條件地支持，但同時(shí)表示，小組討論無(wú)法體現(xiàn)個(gè)體差異，影響個(gè)體表現(xiàn)，并增加部分學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。至于在線(xiàn)學(xué)習(xí)中教師所起到的作用，44%的學(xué)生認(rèn)為是參與學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極思考；31%的學(xué)生覺(jué)得應(yīng)及時(shí)解決學(xué)生提出的問(wèn)題；認(rèn)為是批改作業(yè)和督促學(xué)習(xí)的分別為15%和10%。從在線(xiàn)學(xué)習(xí)的教學(xué)效果、教學(xué)組織和學(xué)生的學(xué)習(xí)偏好可以看出，要增強(qiáng)在線(xiàn)學(xué)習(xí)效果，面對(duì)面課堂教學(xué)是必不可少的。當(dāng)允許自主選擇授課方式時(shí)，學(xué)生更偏向選擇面對(duì)面的課堂教學(xué)，其人數(shù)是選擇在線(xiàn)學(xué)習(xí)人數(shù)的三倍。為此，在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)給予學(xué)生更多的交流和更及時(shí)的反饋，并且講授重點(diǎn)應(yīng)放在知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)、融會(huì)貫通和綜合運(yùn)用方面。與此同時(shí)，目前國(guó)內(nèi)學(xué)生更重視專(zhuān)業(yè)素質(zhì)的學(xué)習(xí)，而較為缺乏對(duì)團(tuán)隊(duì)合作能力培養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。國(guó)外的學(xué)校教育始終重視團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力培養(yǎng)。在許多課程的第一節(jié)課，教師都設(shè)置有認(rèn)識(shí)新同學(xué)、確定討論組的破冰環(huán)節(jié)，布置的課后作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目論文都由小組成員合作完成。通過(guò)不斷強(qiáng)化，將合作精神培養(yǎng)成為學(xué)生特質(zhì)的一部分。為此，在進(jìn)行課程建設(shè)時(shí)，教師應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)的訓(xùn)練。
3“工程材料及金屬工藝學(xué)”混合式教學(xué)知識(shí)類(lèi)型分析
開(kāi)展問(wèn)卷調(diào)查時(shí)，首先向?qū)W生介紹混合式教學(xué)的概念，了解學(xué)生對(duì)實(shí)施混合式教學(xué)的看法。學(xué)生普遍期待通過(guò)開(kāi)展混合式教學(xué)：豐富教學(xué)方式，給學(xué)生帶來(lái)新鮮感，吸引學(xué)生的注意力，提高課堂的學(xué)習(xí)效率；解放教師，有更多時(shí)間進(jìn)行課堂上的個(gè)性化指導(dǎo)；讓學(xué)生更自主地安排學(xué)習(xí)時(shí)間；使抽象教學(xué)內(nèi)容變得更形象，易于理解接受。教材的上冊(cè)分四篇，分別是“金屬材料的基本知識(shí)”“鑄造”“金屬塑性加工”和“焊接”，問(wèn)卷讓學(xué)生只選擇掌握最好的一篇進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)篩選。在適合進(jìn)行“工程材料及金屬工藝學(xué)”在線(xiàn)學(xué)習(xí)的知識(shí)類(lèi)型方面，57%的學(xué)生選擇實(shí)操性知識(shí)；選擇理論性知識(shí)和公式推導(dǎo)計(jì)算的學(xué)生分別有44.83%和34.48%；40%的學(xué)生認(rèn)為可根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度確定在線(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，其中28%的學(xué)生認(rèn)為難度一般的知識(shí)點(diǎn)適合在線(xiàn)學(xué)習(xí)，而14%的學(xué)生認(rèn)為在線(xiàn)學(xué)習(xí)應(yīng)該運(yùn)用在較難的知識(shí)點(diǎn)上。在傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)模式下，針對(duì)四個(gè)篇目，認(rèn)為“金屬材料的基本知識(shí)”學(xué)得比較深入、掌握最好的學(xué)生人數(shù)最多，有52%；認(rèn)為“鑄造”“金屬塑性加工”和“焊接”掌握最好的學(xué)生分別只有3%、17%和28%。對(duì)于最多學(xué)生選擇的“金屬材料的基本知識(shí)”，近70的學(xué)生認(rèn)為第一章“金屬材料的主要性能”和第三章“鋼的熱處理”，采用傳統(tǒng)課堂講授的學(xué)習(xí)效率最低。在“焊接”的五個(gè)章節(jié)中，最多學(xué)生選擇的是第三章“常用金屬材料的焊接”和第四章“焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”?？梢?jiàn)，側(cè)重理論的內(nèi)容，采用傳統(tǒng)面對(duì)面課堂教學(xué)，學(xué)生依然能獲得良好的學(xué)習(xí)效果；實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容，學(xué)生普遍表示掌握得不理想。進(jìn)一步調(diào)查發(fā)現(xiàn)，工藝、操作和概念類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生心目中傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)模式下學(xué)習(xí)效率較低的知識(shí)類(lèi)型。導(dǎo)致學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率較低，有兩種截然不同的原因：一是知識(shí)容易理解，課堂教學(xué)無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；二是知識(shí)難度較大，綜合性強(qiáng)，學(xué)生掌握程度較低，希望通過(guò)改變教學(xué)方法，提高學(xué)習(xí)效率。顯然，概念類(lèi)和操作類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)屬于前者。其中，概念類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)以文字?jǐn)⑹鰹橹?，除了特別抽象的概念，學(xué)生一般易于掌握理解，認(rèn)為更適合在線(xiàn)學(xué)習(xí)，不必占用過(guò)多教師課堂教學(xué)時(shí)間進(jìn)行講解；操作類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)借助操作視頻，就能有直觀的認(rèn)識(shí)和有效的理解，也可選擇在線(xiàn)學(xué)習(xí)。相反，工藝類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)屬于后者，需要學(xué)生有較強(qiáng)的運(yùn)用和分析能力。前文曾指出，僅通過(guò)在線(xiàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生難以對(duì)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通和綜合運(yùn)用。因此，工藝類(lèi)的知識(shí)點(diǎn)仍需要采用教師面對(duì)面的課堂教學(xué)，但要摒棄傳統(tǒng)的灌輸式講授，運(yùn)用更有效合理的教學(xué)方式。基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)（Problembasedlearning，PBL）是近年來(lái)受到廣泛重視的一種學(xué)習(xí)方式[4-5]。PBL教學(xué)法是以問(wèn)題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以小組討論為形式，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情境中，讓學(xué)生通過(guò)合作解決問(wèn)題，并掌握隱含于問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，獲得解決問(wèn)題的技能，形成自主學(xué)習(xí)的能力，并成為有效的合作者。結(jié)合當(dāng)前課堂教學(xué)中學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)訓(xùn)練的缺失，PBL非常適合“工程材料及金屬工藝學(xué)”的工藝類(lèi)知識(shí)的教學(xué)。
4“工程材料及金屬工藝學(xué)”混合式教學(xué)課程的構(gòu)建
根據(jù)上述分析，采用傳統(tǒng)課堂講授、在線(xiàn)學(xué)習(xí)和PBL三種教學(xué)方式，對(duì)“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程進(jìn)行混合式教學(xué)構(gòu)建。
5結(jié)語(yǔ)
根據(jù)學(xué)生對(duì)在線(xiàn)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和態(tài)度，及其對(duì)“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)類(lèi)型掌握狀況，將“工程材料及金屬工藝學(xué)”的知識(shí)類(lèi)型劃分為概念性、操作性和工藝性三類(lèi)。其中，概念性、操作性的知識(shí)點(diǎn)采用在線(xiàn)學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂講授；工藝性的知識(shí)點(diǎn)實(shí)施PBL教學(xué)方式。三種教學(xué)方式的有機(jī)融合，可構(gòu)建出符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的“工程材料及金屬工藝學(xué)”課程混合式教學(xué)。
參考文獻(xiàn)
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作者:葉永權(quán) 劉志軍 葉美巧 郭銘科 單位:1.廣州航海學(xué)院船舶與海洋工程學(xué)院 2.廣州航海學(xué)院船舶與海洋工程學(xué)院
